Солнечный ветер, этот постоянный поток заряженных частиц от нашего светила, долгое время оставался загадкой. Новые данные, полученные солнечным зондом НАСА «Паркер», совершившим историческое сближение с Солнцем, позволили впервые детально рассмотреть структуру ветра вблизи места его зарождения. Аппарат обнаружил, что ветер вырывается из короны не сплошным потоком, а подобно отдельным струям воды из трубы, что подтвердило ключевые теоретические модели.
Международная группа исследователей под руководством профессора Стюарта Д. Бэйла из Калифорнийского университета в Беркли и Джеймса Дрейка из Университета Мэриленда представила анализ, показывающий, что зонд зафиксировал дискретные потоки высокоэнергетических частиц. Эти потоки соответствуют струям плазмы внутри корональных дыр — темных областей на Солнце с открытым магнитным полем. Данное открытие впервые предоставило прямое доказательство происхождения так называемого «быстрого» солнечного ветра, который движется со скоростью более 500 километров в секунду.
Как и где зарождается солнечный ветер?
Корональные дыры — это своеобразные «окна» в солнечной атмосфере, откуда силовые линии магнитного поля, выходящие с поверхности, уходят прямо в межпланетное пространство. В периоды минимальной солнечной активности они обычно расположены у полюсов, и их быстрый ветер не задевает Землю. Однако каждые 11 лет, в пик солнечного цикла, эти дыры появляются по всему диску звезды, направляя мощные потоки заряженных частиц прямо на нашу планету, что влияет на космическую погоду.
Анализ данных «Паркера» показал, что корональные дыры работают как сложные вентиляционные системы. Отдельные струи ветра берут начало в ярких областях фотосферы, известных как супергрануляции. Эти гигантские конвективные ячейки, достигающие 30 000 километров в поперечнике, являются местами, где магнитные поля выходят на поверхность. Вихревые движения плазмы в супергрануляциях закручивают и пересекают линии магнитного поля. Когда поля разрываются и заново соединяются в процессе магнитного пересоединения, происходит мощный выброс энергии, ускоряющий частицы и выбрасывающий их в космос.
В этом процессе, называемом магнитным пересоединением, происходит перестройка и усиление магнитного поля.
Обратите внимание: Новое исследование может в конечном итоге подтвердить или отклонить теорию Большого взрыва.
Изучив характеристики частиц сверхвысокой энергии, зафиксированные зондом, ученые пришли к выводу, что именно механизм магнитного пересоединения, а не другие гипотезы, является основным драйвером ускорения быстрого солнечного ветра.Результаты зонда Parker Solar Probe и их значение для Земли
К тому моменту, когда солнечный ветер преодолевает 150 миллионов километров до Земли, он превращается в турбулентный, однородный поток, несущий спутанные магнитные поля. Взаимодействуя с магнитосферой нашей планеты, эти частицы вызывают геомагнитные бури. Они направляют энергию в верхние слои атмосферы, возбуждая атомы и создавая величественные полярные сияния. Однако влияние солнечного ветра не ограничивается красивым свечением — оно может disrupt работу спутников, систем связи и энергосетей.
Именно поэтому одна из ключевых целей программы НАСА «Жизнь со звездой», в рамках которой работает «Паркер», — научиться прогнозировать экстремальные космические погодные явления. Уникальность зонда заключается в его способности работать в невероятно близкой к Солнцу точке, изучая, как частицы набирают скорость, достаточную для преодоления мощной солнечной гравитации.
Предыдущие наблюдения указывали на возможную струйную структуру ветра, связывая ее с супергрануляционными ячейками. Однако оставался открытым вопрос об источнике ускорения. Существовали две основные конкурирующие теории:
- Магнитное пересоединение, которое буквально «выстреливает» частицы наружу.
- Волны и турбулентность в плазме, которые постепенно передают энергию частицам.
Теперь, благодаря прямым измерениям «Паркера» внутри самих струй, ученые получили убедительные доказательства в пользу первой теории — магнитного пересоединения. Хотя зонд не сможет приблизиться к Солнцу ближе, чем на 6,2 миллиона километров от его поверхности (около 8,8 солнечных радиусов), не рискуя быть уничтоженным, собранных с этой дистанции данных уже достаточно, чтобы совершить прорыв в понимании природы нашей звезды и её влияния на Солнечную систему.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Подобно струям воды, вырывающимся из трубы, солнечный ветер возникает из короны нашей звезды в виде взрыва заряженных частиц.